ZLPACS脚踏连接规范.doc

ZLPACS脚踏连接规范一、概述ZLPACS影像采集工作站在连接影像设备采集图像的时候，除了使用鼠标点击“采集”按钮采集图像之外，还支持通过脚踏来采集图像。脚踏通过串口与计算机连接，启动“影像采集工作站”后，对连接的脚踏接口进行设置，就可以通过脚踏来采集图像了。由于串口脚踏不是标准的电子产品，在电子市场也不容易直接购买到串口脚踏，因此特写此ZLPACS脚踏连接规范，用以说明脚踏和串口之间如何连接。如果买不到成品的串口脚踏，则可以单独购买通用脚踏一个、连接线一根、串口接口一个，然后自己焊接成串口脚踏。由于使用脚踏的最终目的是让ZLPACS影像采集工作站能够及时准确的获取脚踏闭合的信号，因此脚踏和串口之间的接线方法跟程序软件中的定义是有很大关系的。本文档中提供了三线脚踏以及两线脚踏的三种标准接线方法，ZLPACS影像采集工作站对这三种脚踏接线方法有较好的支持。对于有些直接使用医院原有串口脚踏的情况，可能脚踏会是使用另外的接线方法，首先可以对脚踏采集程序进行配置，试验“变换触发”、“直接触发”和“电平触发”这三种方式是否可以及时准确的获取脚踏信号，如果其中一种方式可行，则可以继续使用这个脚踏。如果三种方式都会出现错误采集（如，受干扰自动采集，漏图等），则最好是打开脚踏的串口，按照我们推荐的方法重新接线，然后使用“电平触发”的方式来采集图像。 二、脚踏连接方法1、串口管脚介绍首先对串口（COM口）的各个管脚做简单介绍，一般我们常见的串口有两种，9针串口和25针串口，推荐使用9针串口。如果计算机中没有串口的话，也可以购买一个USB口转串口的连接线，然后串口脚踏接在这个转出来的串口上面。串口的各个管脚定义如下表：9针串口（DB9）25针串口（DB25）针号功能说明缩写针号功能说明缩写1数据载波检测DCD8数据载波检测DCD2接收数据RXD3接收数据RXD3发送数据TXD2发送数据TXD4数据终端准备DTR20数据终端准备DTR5信号地GND7信号地GND6数据设备准备好DSR6数据准备好DSR7请求发送RTS4请求发送RTS8清除发送CTS5清除发送CTS9振铃指示DELL22振铃指示DELL标准的RS-232定义中，有三个发送信号：TXD，RTS和DTR。每根线上的典型输出电流为8mA12V,可以用来向外提供电源。因此，我们可以利用这三个发送信号来实现输入信号线的电平变化。在串口接头中，会有管脚的标号，这个标号就是上表中的针号。2、三线脚踏连接方法三线脚踏从脚踏中有三根线接出来，如下电路图所示，白线接的是脚踏的公共脚（COM脚），红线接的是常开脚（NO脚），黑线接的是常闭脚（NC脚）。平常状态下，脚踏开关的公共脚（COM脚）和常闭脚（NC脚）是短路的，当踩下脚踏时，公共脚（COM脚）和常开脚（NO脚）短路。 推荐接法1 脚踏开关跟9针D型头的串口连接时，最常用的接线方法是接串口的4，6，8三个脚，其中串口的4脚接脚踏开关的“公共脚”（COM脚），串口的6脚接脚踏开关的“常开脚”（NO脚），串口的8脚接脚踏开关的“常闭脚”（NC脚）。3、两线脚踏连接方法两线脚踏从脚踏中有两根线接出来，如下电路图所示，白线接的是脚踏的公共脚（COM脚），红线接的是常开脚（NO脚）。平常状态下，脚踏开关的公共脚（COM脚）和常开脚（NO脚）是断开的，当踩下脚踏时，公共脚（COM脚）和常开脚（NO脚）短路。 脚踏开关跟9针D型头的串口连接时，常用的接线方法有以下几种：l推荐接法2 接串口的4，8脚：串口的4脚接脚踏开关的“公共脚”（COM脚），串口的8脚接脚踏开关的“常开脚”（NO脚）。l推荐接法3 接串口的7，8脚：串口的7脚接脚踏开关的“公共脚”（COM脚），串口的8脚接脚踏开关的“常开脚”（NO脚）。4、其他脚踏接线方法首先声明，本小节中提到的接线方法，不能保证ZLPACS影像采集工作站可以及时准确的采集到图像。这些接线方法只是目前医院原有的脚踏可能采用的接线方法，在此进行描述的目的是为了提供一些参考。脚踏和串口之间的连接，除了上面提到的三种方法之外，还有其他几种方法，这些接线方法是跟软件有直接关系的。l接4脚和6脚l接4脚和1脚l接4脚和9脚5、脚踏干扰的问题在脚踏的使用过程中会出现以下两种类型的干扰，一种是环境干扰，另一种是信号毛刺。环境干扰是指脚踏受到环境电流电压变化，而出现自动采集图像的现象。由于脚踏本身是无源设备，仅仅通过几根线和计算机的串口进行连接，而且也没有接地，环境电流对脚踏的干扰是比较明显的。比如在胃镜室使用脚踏的时候，不踩脚踏，仅仅踩下吸引器，有时候也会触发图像采集。信号毛刺是由于脚踏本身的机械性能决定的，表现为只踩下脚踏一次，会采集到几张图像。在踩下脚踏和抬起脚踏的过程中，脚踏的开关“公共脚”（COM脚）和“常开脚”（NO脚）之间是从“断开”到“闭合”再到“断开”发生变化的，计算机在接收这一系列变化的时候，灵敏度大大高于脚踏，因此在踩下脚踏的时候，介于“断开”和“闭合”之间时，计算机接收到的会是几个连续的“断开”，“闭合”的震荡信号，然后才是脚踏“闭合”的信号，在抬起脚踏的时候，也是一样。因此在使用脚踏的时候，为了避免出现上述干扰，需要注意以下的一些问题，尽可能的减少环境对脚踏的干扰，实现脚踏的及时准确采图。l脚踏的选择，相对于两线脚踏来说，三线脚踏的抗干扰能力更加好。l脚踏跟串口之间的连接线，为了最大限度的减少环境电流的干扰，最好使用屏蔽线。l脚踏跟串口之间线的长度，长度越短，抗干扰能力越强。l脚踏线最好使用本文当中三种推荐接法来接线，在软件中选择“电平触发”，则可以屏蔽掉环境的干扰。在ZLPACS影像采集工作站中已经使用了软件滤波的方法来解决信号毛刺问题，其中设置的采集时间间隔就是用来做软件滤波的。如果软件滤波尚不能完全去除信号毛刺，则可以考虑使用硬件滤波。使用串接电阻电容的方法来滤波，选用100欧姆的电阻一个，0.1微法的电容一个，电容接到地，在串上一个电阻即可。三、脚踏采集设置脚踏采集的设置界面如下图所示： 首先在 “脚踏端口”里面选择脚踏开关连接的串口。然后在“脚踏采集方式”里面选择脚踏触发方式：l直接触发：收到串口信号则触发图像采集。这个方法容易受到环境干扰，出现自动采集的现象，但是对于脚踏接线方法不清楚的医院旧脚踏，在使用其他触发不正确的情况下，可以采用这种触发方法。脚踏时间间隔一般可以设置为1秒到3秒之间。l变换触发：当串口信号在一定时间内发生变化时，触发图像采集。脚踏间隔时间一般可以设置成1到80之间。l电平触发推荐触发方式：当串口收到触发信号，而且CTS线的电平变化，跟常态电平不同时，触发图像采集。脚踏采集时间间隔一般可以设置成1秒到3秒之间。四、总结ZLPACS影像采集工作站推荐使用“电平触发”方式采集，推荐的脚踏串口线连接方法为： l推荐接法1 对三线脚踏，脚踏开关跟9针D型头的串口连接时，最常用的接线方法是接串口的4，6，8三个脚，其中串口的4脚接脚踏开关的“公共脚”（COM脚），串口的6脚接脚踏开关的“常开脚”（NO脚），串口